Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/27247

Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorSilva, Ademir Xavier da-
dc.contributor.authorSalgado, William Luna-
dc.date.accessioned2025-10-01T13:57:33Z-
dc.date.available2025-10-03T03:00:08Z-
dc.date.issued2021-09-
dc.identifier.citationSALGADO, William Luna. Identificação da região de interface para monitoração no transporte de subprodutos de petróleo em polidutos usando radiação gama e redes neurais artificiais. 2021. 103 f. Tese (Doutorado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Nuclear, COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2021.pt_BR
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11422/27247-
dc.description.abstractThis study presents a methodology to identify the interface region of petroleum by-products transported in polyducts using gamma-ray densitometry and an artificial neural network to reduce the volume of contaminated products. The mathematical simulation of the measurement geometry is composed of a 662 keV (137Cs) gamma-ray source and scintillation detectors. The source is collimated to obtain a narrow radiation beam, and two 1¼×¾" NaI(Tl) detectors were used, one to measure the transmitted beam and the other to measure the scattered beam. The response function of a real detector was experimentally validated and provided more realistic data for mathematical simulation. Several radii of this steel duct were investigated ranging from 4 to 10 inches. Static models were developed using the MCNP6 code, for a stratified flow regime. Fluids found in the oil industry, gasoline, kerosene, fuel oil and glycerol were used to compose various combinations of purity levels. In this way, the spectra recorded in both detectors were used as input data for training and evaluation of artificial neural networks. Furthermore, an intelligent system based on two neural networks (Classifier and Predictor) was developed to increase the accuracy of the results. The proposed methodology has the potential to identify the interface region presenting 1% accuracy as the degree of impurity. These results were evaluated with the mean relative error and root mean squared error metrics and presented, respectively, 1.12% and 0.204 for all investigated patterns.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio de Janeiropt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectDensitometria gamapt_BR
dc.subjectTransporte de petróleopt_BR
dc.subjectPolidutospt_BR
dc.subjectRedes neurais artificiaispt_BR
dc.subjectMétodo de Monte Carlopt_BR
dc.subjectMCNP6pt_BR
dc.subjectDetectores cintiladorespt_BR
dc.subjectMonitoramento de interfacept_BR
dc.subjectGamma densitometrypt_BR
dc.subjectPetroleum transportationpt_BR
dc.subjectPipelinespt_BR
dc.subjectArtificial neural networkspt_BR
dc.subjectMonte Carlo methodpt_BR
dc.subjectScintillation detectorspt_BR
dc.subjectInterface monitoringpt_BR
dc.titleIdentificação da região de interface para monitoração no transporte de subprodutos de petróleo em polidutos usando radiação gama e redes neurais artificiaispt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5706200091973418pt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3266198765500110pt_BR
dc.contributor.referee1Lima, Inayá Corrêa Barbosa-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4522339408624972pt_BR
dc.contributor.referee2Pereira, Cláudio Márcio do Nascimento Abreu-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/2341184189645578pt_BR
dc.contributor.referee3Lopes, José Marques-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/4361840482376714pt_BR
dc.contributor.referee4Souza, Edmilson Monteiro de-
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/0819580002473960pt_BR
dc.description.resumoEste trabalho apresenta uma metodologia para identificar a região de interface de subprodutos de petróleo transportados em polidutos usando densitometria gama e rede neural artificial para reduzir o volume de produtos contaminados. A simulação matemática da geometria de medição é composta por uma fonte de raios gama com energia de 662 keV (137Cs), a fonte é colimada para obter um feixe de radiação estreito, e dois detectores NaI(Tl) de 1¼ x ¾", um para medir o feixe transmitido e outro para medir o feixe espalhado. A função resposta de um detector real foi validada experimentalmente e forneceu dados mais realísticos para a simulação matemática. Diversos raios de uma tubulação de aço foram investigados variando de 4 a 10 polegadas. Os modelos estáticos adotados foram desenvolvidos usando o código MCNP6, para um regime de fluxo estratificado. Fluidos encontrados na indústria petrolífera, gasolina, querosene, óleo combustível e glicerina, foram usados para compor diversas combinações de níveis de pureza. Desta forma, os espectros registrados em ambos os detectores foram usados como dados de entrada para treinamento e avaliação de redes neurais artificiais. Além disto, desenvolveu-se um sistema inteligente baseado em duas redes neurais (Classificadora e Preditora) visando aumentar a precisão dos resultados. A metodologia proposta apresenta potencial para identificar a região de interface apresentando precisão de 1% como nível de impureza. Estes resultados foram avaliados com as métricas Erro relativo médio e erro quadrático médio e apresentaram 1,12% e 0,204 para todos os padrões investigados respectivamente.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenhariapt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Nuclearpt_BR
dc.publisher.initialsUFRJpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA NUCLEAR::APLICACOES DE RADIOISOTOPOS::APLICACOES INDUSTRIAIS DE RADIOISOTOPOSpt_BR
dc.embargo.termsabertopt_BR
Appears in Collections:Engenharia Nuclear

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
945327.pdf1.31 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.